[PDF] 1 Bases de lEchographie - Michel Dauzat DIU Echographie

View - Download 1 Bases de lEchographie - Michel Dauzat DIU Echographie

Previous PDF

Next PDF

1

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 2

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 3

Les site "

http://naxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue» comporte tous renseignements utiles sur le Diplôme Inter-Universitaire d'Echographie et Techniques Ultrasonores, avec les statuts et règlements, le programme, le calendrier, mais aussi les ressources pédagogiques sous formes de polycopiés, fichiers PDF, films et enregistrements, ainsi que les archives des questions posées aux examens des années antérieures.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 4

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 5

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 6

Le site "

http://ultrasonographie-vasculaire.etud.univ-montp1.fr» est en accès libre et comporte toutes les ressources d'enseignement d'ultrasonographie, échographie et Doppler, à disposition des étudiants du Diplôme Inter-Universitaire d'Echographie et Techniques Ultrasonores, Capacité d'Angiologie, DESC de Médecine Vasculaire, et DES d'Imagerie Médicale pour l'UFR de Médecine de Montpellier - Nîmes et l'inter-région

Sud-Est.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 7 Les techniques ultrasonographiquesde diagnostic médical sont apparues dans les laboratoires dans les années 1950, mais n'ont pris place dans la pratique clinique quotidienneque dans les années 1970. Initialement, les techniques d'exploration morphologiques, fondées sur l'échographie, et les techniques d'exploration du flux sanguin, principalement fondées sur l'effet Doppler, ont évolué séparément. Cependant, leur "mariage" est intervenu dès la fin des années 1970, et la quasi-totalité des appareils ultrasonographiques actuels associe à l'échographie un ou plusieurs modes Doppler. De nombreux modes sont apparus au cours de ce développement (en échographie : mode A, mode B, mode TM; en Doppler : mode continu, mode pulsé; en écho-Doppler: mode couleur codé en vélocité, puis en énergie...). Des techniques non Doppler de détection et visualisation des flux ont été imaginées. Certains développements techniques et certaines modalités ont disparu, d'autres sont apparues, certaines ont resurgi, en fonction des progrès technologiques mais aussi de leur intérêt clinique, lui-même conditionné par les possibilités thérapeutiques.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun Aujourd'hui, le marché offre une très large gamme d'appareils, de l'ultraportable de la taille d'un téléphone mobile à la station de travail offrant les fonctions les plus sophistiquées, dans une gamme de prix allant de 5 à 200 k€, mais quasiment tous les appareils associent des fonctions échographiques et des fonctions Doppler (tout au moins Doppler couleur).

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 9 Les techniques ultrasonographiques de diagnostic médical se distinguent des autres techniques d'imagerie médicale par leur caractère non vulnérant (pas de rayonnements ionisants, pas d'injection de produits de contraste dans les conditions usuelles). Lorsque les conditions d'intensité acoustique et de durées d'exposition sont respectées, ces techniques ultrasonographiques peuvent être utilisées de façon itérative sans risque pour le patient. Les normes d'utilisation sont cependant restrictives chez certains sujets et dans certaines conditions. Cela concerne en particulier l'examen pelvien chez la femme enceinte ou susceptible de l'être, et l'examen de l'oeil, où l'intensité acoustique et la durée d'exposition doivent être réduites. Les techniques ultrasonographiques sont aussi remarquables par leur très haute résolution spatiale (pouvant atteindre le 10ede millimètre avec des sondes de haute fréquence) et leur très haute résolution temporelle (plusieurs dizaines voire centaines d'images par seconde, en fonction du champ et de la profondeur d'exploration), avec des performances très supérieures à l'ensemble des autres techniques. En outre, l'ultrasonographie apporte, lors du même examen, des renseignements morphologiques (principalement par l'échographie) et fonctionnels (principalement en mode Doppler). L'interprétation ne peut en être réalisée que en temps réel de

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun sorte que ces techniques sont considérées comme très dépendantes de l'opérateur, ce qui n'est pas en soi une limite mais impose, comme pour

d'autres domaines de la médecine et de la chirurgie, un apprentissage.DIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc CommunBases de l'Echographie - Michel Dauzat9

10 Dans la très grande majorité des cas, un appareil d'ultrasonographie associe le mode échographique et le mode Doppler. Il comporte ainsi un jeu de sondes, de forme et de fréquence adaptées à chaque application, un écran de visualisation présentant les images et les paramètres d'acquisition, des haut-parleurs transmettant le son en mode Doppler, et un panneau de commande généralement complété d'un clavier alphanumérique. Les commandes sont généralement regroupées autour d'un dispositif de pointage (trackball le plus souvent), avec le choix des différents modes de fonctionnement (mode échographique, mode TM, mode Doppler couleur, mode Doppler pulsé...), le réglage de gain afférent à chacun de ses modes (souvent associé au bouton de sélection), une rangée du curseurs permettant de régler le gain en fonction de la profondeur en mode échographique (TGC), ainsi que, généralement sur un écran tactile, des menus contextuels permettant d'accéder aux réglages propres à chaque mode ou chaque fonction.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 11

Première partie : la production des ultrasons.

Les ultrasons nécessaires à l'exploration ultrasonographique sont produits par un dispositif appelé sonde.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 12 Dans la très grande majorité des cas, la production des ultrasons est fondée sur le phénomène de piézo-électricité. Il s'agit d'une propriété naturelle de certains minéraux comme le quartz, comportant des agencements atomiques réguliers et susceptibles de produire une différence de potentiel sous l'effet d'une déformation mécanique et, inversement, de se déformer en réponse à une différence de potentiel. Cette propriété est très largement utilisée en électronique, permettant en particulier, sur un même dispositif, de capter les sons pour les transformer en signaux électriques (microphone) et de transformer des signaux électriques en vibrations sonores (écouteurs).

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 13 La piézo-électricité repose en effet sur la structure cristalline de certains minéraux telle que, au repos, le centre de gravité des charges ioniques positives et négatives coïncide. Ce n'est plus le cas lorsqu'une contrainte est imposée au matériau, ce qui fait apparaître une différence de potentiel. Ce phénomène est réversible : l'application d'une différence de potentiel provoque une déformation du matériau.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 14 L'effet piézo-électrique est réversible : l'application d'une différence de potentiel entre les faces du matériau produit sa déformation. Si le signal électrique présente des variations de fréquence supérieure à 20 Hz, les vibrations ainsi produites constituent des sons. Au delà de 20 000 Hz, ce sont des ultrasons. La gamme des ultrasons utilisés en ultrasonographie diagnostique s'étend de 1 000 000 Hz (1 MHz) à 15 000 000 Hz (15 MHz) pour les applications les plus courantes.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 15 Les matériaux piézo-électriques utilisés pour construire une sonde ultrasonographique font l'objet de recherches et de développements intensifs. Ils peuvent être caractérisés par leur coefficient de couplage(Kt) et par leur impédance acoustique (Z). Le coefficient de couplage correspond au rendement de la transformation (" transduction ») entre signal électrique et signal mécanique et inversement. Ce coefficient s'exprime donc comme un pourcentage. L'impédance acoustique caractérise l'aptitude du matériau à suivre et transmettre les vibrations mécaniques. La transmission des ultrasons vers les tissus biologiques est en effet meilleure lorsque l'impédance acoustique de la sonde est proche de celle des tissus.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 16 La plupart des sondes échographiques comporte ainsi un élément piézo- électrique ou transducteur. Celui-ci est équipé, sur chacune des faces de la lame piézo-électrique, d'une électrode. En arrière de l'élément piézo- électrique, se trouve un matériau d'amortissement dont la fonction est double : interdire la propagation des ondes ultrasonores vers l'arrière (c'est-à-dire vers la main de l'opérateur tenant la sonde) mais aussi éviter les oscillations secondaires de la lame piézo-électrique (résonance). En avant de l'élément piézo-électrique, se trouvent une ou plusieurs lames de matériaux de nature et d'épaisseur très précisément définies, avec une triple fonction : Tout d'abord, l'isolation électrique. Ensuite, l'adaptation d'impédance. En effet, l'impédance acoustique (force opposée aux vibrations mécaniques de haute fréquence) de l'élément piézo-électrique est très différente de celle des tissus biologiques, de sorte qu'il est nécessaire d'interposer un matériau d'impédance acoustique intermédiaire, constituant une transition. Enfin, une lentille acoustique peut aussi être placée sur cette face pour assurer une focalisation du faisceau ultrasonore. NB: L'adaptation d'impédance acoustique est une nécessité absolue, sans quoi toute l'énergie acoustique serait réfléchie sans atteindre les tissus biologiques. Par exemple, lorsque nous plongeons la tête dans l'eau, nous n'entendons plus les sons émis dans l'air, car la différence acoustique entre l'air et l'eau est telle que les sons sont entièrement réfléchis à la surface de l'eau. De fait, les cellules sensorielles auditives, dans la cochlée, baignent dans un liquide (l'endolymphe), et une adaptation d'impédance acoustique est nécessaire pour que les vibration sonores puissent les atteindre. Cette adaptation est réalisée par l'ensemble constitué par le

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun tympan, fine membrane de faible impédance acoustique, puis la chaîne des osselets réalisant

un système démultiplicateur, et, enfin, la fenêtre ovale qu'obture la platine de l'étrier (stapes),

formant un piston avec un rapport de surface tympan / platine du stapes de l'ordre de 30/1.DIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc CommunBases de l'Echographie - Michel Dauzat16

17 L'impédance acoustique Z caractérise ce qui s'oppose aux vibrations sonores ou ultrasonores. L'impédance Z est égale au produit de la masse volumique (ou densité) et de la vitesse de propagation des sons (ou des ultrasons) dans le milieu considéré. • Les matériaux piézo-électriques de référence sont des minéraux comme le quartz, avec un coefficient de couplage faible et une impédance acoustique élevée. • Les céramiques synthétiques qui furent ensuite développées offrent un meilleur coefficient de couplage, mais une impédance acoustique encore élevée. • Les résines synthétiques (polymères ou plastiques) ont un coefficient de couplage médiocre mais une impédance acoustique très basse. • Les matériaux composites, associant résines et céramiques, offrent le meilleur compromis avec un très bon coefficient de couplage et une impédance acoustique intermédiaire.

L'impédance acoustique se mesure en Pa.s.m

-1, (Pascal . Seconde par mètre) ou Rayleigh.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 18 De très nombreux matériaux ont été successivement employés pour la construction des sondes ultrasonographiques. Les éléments minéraux comme le quartz ont une impédance acoustique très élevée et un coefficient de couplage médiocre. Ils posent en outre d'importants problèmes d'usinage et notamment de découpe, de sorte qu'il est très difficile de réaliser avec de tels matériaux des éléments piézo-électriques de très petites dimensions. Ont donc été mises au point des céramiques synthétiques offrant un meilleur coefficient de couplage puis des polymères offrant une meilleure impédance acoustique, et enfin des matériaux composites, associant céramiques et polymères, et constituant un compromis intéressant, particulièrement en ce qui concerne le coefficient de couplage. Leurs conditions de fabrication sont telles qu'il est désormais possible d'inclure, dans une même sonde, un très grand nombre d'éléments piézo- électriques (par exemple 292 sur une sonde linéaire de 3 cm de longueur), chacun comportant ses propres électrodes. Il est de plus possible de donner à ces éléments une géométrie adaptée optimisant leur réponse non plus à une seule fréquence, mais à plusieurs fréquences (sondes " multi-fréquences »).

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 19 Plus récemment, sont apparues des sondes fondées sur un principe différent. Il ne s'agit plus de la piézo-électricité mais de l'utilisation des forces électrostatiques. Ce sont les " cMUT », transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés. Chaque élément de la sonde est alors constitué d'une petite cellule vide, à la surface d'un support de silicium. L'avantage de cette technique est qu'elle se prête à une fabrication comparable à celle des circuits intégrés en électronique et qu'il est dès lors possible de construire des sondes associant dans le même boîtier une large part de l'électronique en même temps que les éléments produisant et captant les ultrasons, y compris avec une disposition en matrice, ce qui ouvre la voie à des systèmes miniaturisés permettant l'échographie en trois dimensions et en temps réel. Les cMUT offrent une très large bandepassante, et permettent donc une imagerie de très haute résolution. Il est encore trop tôt pour dire si cette technologie viendra remplacer la piézo-électricité dans le domaine de l'ultrasonographie médicale, mais les débuts sont très prometteurs.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 20

Deuxième partie : les ultrasons

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 21
Les ultrasons (comme les sons) sont des vibrations mécaniques, variations locales de pression se propageant dans les matériaux sans transport de matière. Il s'agit donc d'une onde.

Bases de l'Echographie - Michel

DauzatDIU Echographie - Région Sud-Est - Tronc Commun 22
L'onde ultrasonore est caractérisée par sa fréquence, son amplitude, et sa longueur d'onde. Cette dernière dépend de la vitesse de propagation des ultrasons, laquelle est variable selon les milieux. En moyenne, dans les tissus biologiques vivants, cette vitesse de propagation ou célérité est égale à 1540 m/s. À la fréquence ultrasonore de 1 MHz, la longueur donc serait ainsi de 1,54 mm alors qu'elle serait de 0,34 mm dans l'air, où la célérité des ultrasons est de 340 m/s. La longueur d'onde donne une indication de la résolution spatiale optimale que l'on peut attendre en échographie, et qui est de l'ordre de la moitié de la longueur d'onde. On peut donc obtenir, à 1 MHz, une résolution de l'ordre de 0,7 mm, et cette résolution peut atteindre 0,07 mm à la fréquence de 10 MHz.

Bases de l'Echographie - Michel

quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40

[PDF] principe de l'échographie seconde

[PDF] échographie generale pdf

[PDF] echographie mode a

[PDF] principe de l'échographie ultrasonore

[PDF] écholocation chauve souris tp physique corrigé

[PDF] par ou introduit on le tube de l'endoscope

[PDF] sysam sp5

[PDF] démocratie d'opinion ecjs

[PDF] démocratie d'opinion exemple

[PDF] eduscol emc ressources

[PDF] programme emc cycle 3

[PDF] programme emc eduscol

[PDF] programme emc 6e

[PDF] qu est ce qu une revue de presse définition

[PDF] méthodologie revue de presse lycée